矢量水聽(tīng)器陣列接收采集系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、矢量水聽(tīng)器在水聲領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越普遍，相應(yīng)的信號(hào)處理技術(shù)研究也成為一個(gè)熱門課題。本文研究了矢量水聽(tīng)器陣列接收采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，主要包括硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)和軟件實(shí)現(xiàn)。
　　 硬件平臺(tái)設(shè)計(jì)包括前置放大電路、模擬接收電路、采集控制電路、USB接口電路和GPS定位信息接收電路的設(shè)計(jì)。前兩者屬于模擬部分，主要實(shí)現(xiàn)對(duì)原始信號(hào)的放大、濾波功能，其中增益可調(diào)；采集控制電路由A/D芯片、主控制器FPGA及其外圍電路構(gòu)成，A/D芯片選用ADS8365

2、，可實(shí)現(xiàn)同步、高速地采集六通道模擬信號(hào)；FPGA負(fù)責(zé)為系統(tǒng)提供時(shí)序和控制信號(hào)，它豐富的布線資源和速度優(yōu)勢(shì)為系統(tǒng)預(yù)留了升級(jí)空間；采集系統(tǒng)與上位機(jī)通過(guò)USB接口相連，使得設(shè)備具有即插即用，便攜式等特點(diǎn)；GPS定位信息接收電路主要完成GPS模塊與單片機(jī)或計(jì)算機(jī)的串口相連，獲得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的地理位置信息。
　　 軟件部分包括FPGA的軟件、USB固件程序、USB驅(qū)動(dòng)程序和上位機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)四部分。FPGA軟件包括數(shù)據(jù)采集控制模塊，以及SLA

3、VE FIFO模式下，F(xiàn)PGA與USB芯片CY7C68013A的接口邏輯設(shè)計(jì)；USB固件程序是運(yùn)行在USB芯片中的代碼，配置相關(guān)寄存器使之工作在SLAVE FIFO模式下，并具備數(shù)據(jù)自動(dòng)轉(zhuǎn)發(fā)功能；通過(guò)調(diào)用NIVISA來(lái)配置實(shí)現(xiàn)USB驅(qū)動(dòng)程序的開(kāi)發(fā)；上位機(jī)應(yīng)用程序是基于LabVIEW平臺(tái)開(kāi)發(fā)的，調(diào)用VISA USB控制節(jié)點(diǎn)讀取USB接口上傳的數(shù)據(jù)，按通道進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、波形顯示和存儲(chǔ)等操作。
　　 最后，軟硬件相結(jié)合，對(duì)系統(tǒng)性能參數(shù)